ความเป็นพิษ ข้อห้ามใช้ และความปลอดภัย
สารโพลีฟีนอลที่เป็นพิษ
Polyphenolics are a large group of secondary plant constituents with generally minimal toxicity, but with important exceptions. Coumarin glycosides (from Melilotus) can produce dicoumarol when molded, which inhibits vitamin K and causes hemorrhage — warfarin is derived from this. Gossypol (from cotton) has male contraceptive potential. Anthraquinone glycosides (Senna, Cascara, Aloe) are stimulant laxatives that can cause GI irritation and kidney damage at high doses. Tannins decrease nutrient assimilation but also show anticarcinogenic and antimicrobial properties.
Coumarins และไกลโคไซด์ของมันพบได้ทั่วไปในพืช Coumarol (คูมารินไกลโคไซด์) และเอนไซม์ที่ย่อยสลายมันเป็นส่วนประกอบของหญ้าหวาน (Melilotus spp.) เมื่อตัดเป็นหญ้าแห้ง หญ้าหวานมักปนเปื้อนเชื้อรา โดยเฉพาะเมื่อใบมีมากหรือตัดในสภาพชื้น
เชื้อรา เช่น Penicillium nigricans และ Aspergillus เปลี่ยน coumarin เป็น 4-hydroxyl coumarin ซึ่งทำปฏิกิริยากับฟอร์มาลดีไฮด์ในหญ้าเน่า ก่อให้เกิด dicoumarol สารนี้มีโครงสร้างคล้าย vitamin K และยับยั้งการผลิตวิตามินเค ซึ่งจำเป็นสำหรับการกระตุ้น prothrombin ทำให้เลือดไม่แข็งตัวและเกิดการตกเลือด (hemorrhage)
Warfarin เป็นสารเคมีสังเคราะห์ที่ได้จากคูมารอล ใช้ในยาเบื่อหนูและเป็นตัวยับยั้งวิตามินเคที่ปิดกั้นกระบวนการแข็งตัวของเลือด ข้อสำคัญ: คูมารินเองไม่มีฤทธิ์ต้านการแข็งตัวของเลือดในมนุษย์ เนื่องจากขาดลักษณะโครงสร้างที่จำเป็น แต่ผลิตภัณฑ์จากการเปลี่ยนแปลงคือ dicoumarol มีฤทธิ์ต้านการแข็งตัวอย่างแรง
Gossypol: เป็นโพลีฟีนอลจากต่อมสีของฝ้าย (Gossypium spp.) มีศักยภาพเป็นยาคุมกำเนิดสำหรับชาย เกษตรกรในชนบทจีนที่บริโภคน้ำมันเมล็ดฝ้ายที่มี gossypol พบว่ามีภาวะมีบุตรยาก — ผู้หญิงมีอาการ amenorrhea และผู้ชายมีจำนวนอสุจิต่ำ การใช้ 50 มก./สัปดาห์เป็นเวลา 3 เดือนทำให้จำนวนอสุจิลดลงอย่างฉับพลัน
Anthraquinone glycosides: เป็นยาระบายที่กระตุ้นลำไส้ใหญ่ พบในเปลือก cascara sagrada (Rhamnus purshiana), ใบ Aloe vera (ไม่ใช่เจล), รากของ Rheum officinale, และเมล็ด/ใบมะขามแขก (Cassia spp.) ในขนาดสูง เป็นสารระคายเคืองทางเดินอาหาร ทำให้คลื่นไส้ อาเจียน ท้องร่วงเป็นเลือด ปวดท้อง และในรายรุนแรงอาจเกิดความเสียหายต่อไต
Tannins: เป็นโพลีฟีนอลซับซ้อนที่จับกับโปรตีน ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ ผลหลักคือลดประสิทธิภาพการดูดซึมสารอาหาร มะเร็งหลอดอาหาร (esophageal cancer) ถูกเชื่อมโยงทางทฤษฎีกับการบริโภคอาหารที่มีแทนนินสูง อย่างไรก็ตาม ชาดำและชาเขียวที่มีแทนนินสูงกลับแสดงคุณสมบัติ anticarcinogenic ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติ antioxidant ในห้องปฏิบัติการ แทนนินยังยับยั้งเชื้อรา ยีสต์ แบคทีเรีย และไวรัสอีกด้วย
พิษอัลคาลอยด์
Alkaloids include many potentially toxic substances. Pyrrolizidine alkaloids (PAs) are found in over 350 species and cause hepatotoxicity via veno-occlusive disease. Other toxic alkaloid groups include: piperidine (coniine from Conium — lethal to all animals), tropane (atropine, scopolamine from Datura/Atropa — anticholinergic), quinolizidine (sparteine from broom), pyridine (nicotine — lethal respiratory depressant), indole (ergot alkaloids), isoquinoline (morphine from Papaver), steroid (solanine from Solanum), and diterpenoid (aconitine — extremely toxic). Polypeptide toxins from Amanita mushrooms and lectins (ricin from Ricinus) are also discussed.
Pyrrolizidine alkaloids (PAs) ประกอบด้วยสารประมาณ 200 ชนิดที่มีโครงสร้างเกี่ยวข้องกัน พบในพืชมากกว่า 350 สายพันธุ์ใน 13 วงศ์ รวมถึง Asteraceae, Boraginaceae และ Fabaceae โครงสร้างมีพื้นฐานจากวงแหวน 5 เหลี่ยมสองวงที่มีไนโตรเจนตำแหน่ง 4 เรียกว่า necine base
PA ที่มี saturated necine base ไม่เป็นพิษ (เช่น ใน Arnica montana และ Echinacea) PA ที่เป็นพิษทั้งหมดมีพันธะคู่ระหว่างตำแหน่ง 1 และ 2 โดย retronecine monoester (เช่น symphytine) เป็นพิษน้อยที่สุด และ macrolytic retronecine diester (เช่น senecionine) เป็นพิษมากที่สุด
PA ถูกดูดซึมจากลำไส้และไปถึงตับผ่าน portal vein เอนไซม์ออกซิเดสในตับเปลี่ยน PA เป็นสารตัวกลางคล้ายไพร์โรล ซึ่งเป็น toxic metabolites ที่แท้จริง สร้างพันธะ (adducts) กับโปรตีน RNA และ DNA — นี่คือกลไกพื้นฐานของพิษต่อตับ การกำจัดพิษอาจเกิดผ่านการออกซิเดชันไนโตรเจนหรือการจับกับ glutathione
อาการเป็นพิษต่อตับจาก PA สามารถแบ่งเป็น 3 ระยะทางคลินิก:
| ระยะ | ลักษณะสำคัญ | การดำเนินโรค |
|---|---|---|
| Acute | ปวดท้องรุนแรง อาเจียน ท้องร่วง ตับโต มีน้ำในช่องท้อง (ascites) บวมทั่วตัว ตัวเหลือง | อาจเสียชีวิตภายในไม่กี่สัปดาห์ หรือหายสนิท หรือดำเนินสู่ระยะกึ่งเฉียบพลัน |
| Subacute | ตับโต อาจมีม้ามโต น้ำในช่องท้องเล็กน้อยถึงรุนแรง การทำงานของตับอาจปกติ | เกิดการเสื่อมของตับแบบ fibrotic มักดำเนินสู่ระยะเรื้อรัง |
| Chronic | Cirrhosis ที่แตกต่างจากรูปแบบอื่น โปรตีนในเลือดลด บวม เบื่ออาหาร | อัตราการเสียชีวิตสูงกว่าตับแข็งจากสาเหตุอื่น สภาพผู้ป่วยทรุดลงเรื่อยๆ |
กระทรวงสาธารณสุขเยอรมันแนะนำขีดจำกัดสูงสุดที่อนุญาตของ PA ที่เป็นพิษในผลิตภัณฑ์สมุนไพรที่ 0.1-0.2 ppm ปริมาณที่รับประทานต่อวันไม่ควรเกิน 30 ไมโครกรัม (senecionine) หรือ 700 ไมโครกรัม (symphytine)
| กลุ่มอัลคาลอยด์ | สารสำคัญ / พืชต้นทาง | พิษ / ฤทธิ์ |
|---|---|---|
| Piperidine | Coniine จาก Conium maculatum (โคเนียม) | ถึงตายต่อสัตว์ทุกชนิด รสเผ็ดร้อน มีกลิ่นพริกไทย |
| Tropane | Atropine, scopolamine จาก Datura, Atropa belladonna, Hyoscyamus | ฤทธิ์ anticholinergic หลอนประสาท ใช้ในการแพทย์มาตั้งแต่ 1500 ปีก่อนคริสตกาล |
| Quinolizidine | Sparteine จาก Spartium junceum; Cytisine จาก Cytisus scoparius | กระตุ้นหัวใจ ใช้รักษาหัวใจเต้นสั่นพลิ้ว Laburnum เป็นพืชที่เป็นพิษอันดับ 2 ในอังกฤษ |
| Pyridine | Nicotine จาก Nicotiana | ถึงตายต่อสัตว์ทุกชนิด ขนาดเล็กกระตุ้นหายใจ ขนาดมากกดการหายใจจนเสียชีวิต |
| Indole | อัลคาลอยด์จากเออร์กอต (Claviceps purpurea); Gelsemium sempervirens | กดระบบประสาทส่วนกลาง สารออกฤทธิ์ทางจิต (เมสคาลีน ไซโลไซบิน) |
| Isoquinoline | Morphine, codeine จาก Papaver somniferum | ระงับปวดอย่างแรง เสพติด เฮโรอีนสังเคราะห์จากมอร์ฟีน |
| Steroid | Solanine จาก Solanum (มันฝรั่ง มะเขือเทศ) | ทำให้เกิดกระเพาะลำไส้อักเสบรุนแรง อาจถึงตาย เข้มข้นสูงในหน่อ ผิวเขียว ลำต้น |
| Diterpenoid | Aconitine จาก Aconitum; Delphinine จาก Delphinium | เป็นพิษมากที่สุดในพืช LD50 = 0.12 มก./กก. ในหนู; 2-5 มก. เป็นขนาดถึงตายในมนุษย์ |
สารพิษจากเห็ด Amanita: สารพิษทั้งหมดเป็นเพปไทด์ แบ่งเป็น 2 กลุ่มหลัก:
- Amatoxins (9 ชนิด รวมถึง α-amanitin): เป็นสาเหตุของการเสียชีวิตจากเห็ดพิษ ถูกดูดซึมเข้าตับ ทำลายตับ ขับออกทางน้ำดีสู่เลือด แล้วถูกตับดูดซึมอีกครั้งในวงจรของการทำลายและการขับออก ยับยั้ง RNA-polymerase II ทำให้ตับไม่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ การรักษาด้วย silymarin อย่างรวดเร็วช่วยบรรเทาพิษได้
- Phallotoxins (7 ชนิด): ทำลายเซลล์ตับโดยรบกวนสมดุลของโครงสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ ทำให้เซลล์สูญเสียโพแทสเซียมและเอนไซม์ นำไปสู่การหมดลงของ ATP และไกลโคเจน
Lectins: เป็นไกลโคโปรตีนที่ทำให้เม็ดเลือดแดงจับกลุ่ม (agglutinate) พบมากในวงศ์ Fabaceae และ Euphorbiaceae Ricin จากเมล็ดละหุ่ง (Ricinus communis) เป็นหนึ่งในสารพิษธรรมชาติที่ร้ายแรงที่สุด ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนโดยทำให้ไรโบโซมหยุดทำงาน หากเมล็ดถูกเคี้ยวแล้วกลืน ริซินจะถูกดูดซึมโดยลำไส้ เด็กมีความไวต่อการสูญเสียของเหลวจากอาเจียนและท้องร่วงมากกว่าผู้ใหญ่